Cassandra源码学习：机架感应策略

发布时间：2020-12-13 13:46:50 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：Snitches概述 Cassandra提供了Snitches功能，可以知道集群中的每个节点所属数据中心和机架。所有机架感应策略都实现了相同的接口IEndpointSnitch。先来看看Snitches的类图： IEndpointSnitch接口中提供了比较实用的方法： [java] view plain copy print ? //

Snitches概述

Cassandra提供了Snitches功能，可以知道集群中的每个节点所属数据中心和机架。所有机架感应策略都实现了相同的接口IEndpointSnitch。先来看看Snitches的类图：

IEndpointSnitch接口中提供了比较实用的方法：

[java] 
    view plain 
    copy 
    print 
    ? 
     
     
     
    
 //通过ip地址获取机架
 publicStringgetRack(InetAddressendpoint);
//通过ip地址获取数据中心
 publicStringgetDatacenter(InetAddressendpoint);
//按节点距离排序
 publicList<InetAddress>getSortedListByProximity(InetAddressaddress,Collection<InetAddress>unsortedAddress);
//比较节点与指定节点远近
 publicintcompareEndpoints(InetAddresstarget,InetAddressa1,InetAddressa2);
//开如gossip协议
 publicvoidgossiperStarting();

Snitches按实现分为三种：

（1）SimpleSnitch：这种策略不能识别数据中心和机架信息，适合在单数据中心使用；

（2）NetworkTopologySnitch：这种策略提供了网络拓扑结构，以便更高效地消息路由；

（3）DynamicEndpointSnitch：这种策略可以记录节点之间通信时间间隔，记录节点之间通信速度，从而达到动态选择最合适节点的目的。
SimpleSnitch比较简单就不用介绍了，此类只是一个默认实现。下面主要介绍NetworkTopologySnitch和DynamicEndpointSnitch两种策略。

NetworkTopologySnitch

此策略提供了网络拓扑结构，因此可以知道节点之间的远近关系，该抽象类实现了compareEndpoints方法，代码如下：

[java] 
     view plain 
     copy 
     print 
     ? 
      
      
      
     
 publicintcompareEndpoints(InetAddressaddress,InetAddressa2)
 {
 if(address.equals(a1)&&!address.equals(a2))
 return-1;
 if(address.equals(a2)&&!address.equals(a1))
 return 
 StringaddressDatacenter=getDatacenter(address);
 Stringa1Datacenter=getDatacenter(a1);
 Stringa2Datacenter=getDatacenter(a2);
 if(addressDatacenter.equals(a1Datacenter)&&!addressDatacenter.equals(a2Datacenter))
 if(addressDatacenter.equals(a2Datacenter)&&!addressDatacenter.equals(a1Datacenter))
 StringaddressRack=getRack(address);
 Stringa1Rack=getRack(a1);
 Stringa2Rack=getRack(a2);
 if(addressRack.equals(a1Rack)&&!addressRack.equals(a2Rack))
 if(addressRack.equals(a2Rack)&&!addressRack.equals(a1Rack))
 return0;
 }

1、先比较ip地址，如果其中一个节点的ip地址与给定节点相同，另一个不相同，则返回；

2、到这里表示3个节点ip均不相同，与1一样，比较数据中心，然后比较机架；

3、到这里表示同数据中心，同机架，返回0.

这里用到了两个方法：getDatacenter和getRack，不同的子类实现不同。AbstractNetworkTopologySnitch有四个子类实现：

PropertyFileSnitch

使用属性文件配置拓扑结构，该文件位于conf/cassandra-topology.properties中，配置类似

[html] 
     

#DataCenterOne

175.56.12.105=DC1:RAC1
175.50.13.200=DC1:RAC1
175.54.35.197=DC1:RAC1

该文件记录数据中心和机架的位置，数据中心名称可以随意定义，集群中的所有节点都应该有相同的配置。获取数据中心和机架直接读取配置文件即可：

publicStringgetDatacenter(InetAddressendpoint)

String[]info=getEndpointInfo(endpoint);
assertinfo!=null:"Nolocationdefinedforendpoint"+endpoint;
returninfo[0];
}
publicStringgetRack(InetAddressendpoint)
1];
}

GossipingPropertyFileSnitch

通过属性文件(conf/cassandra-rackdc.properties)定义当前节点的数据中心和机架，并使用Gossip协议传播到其他节点，当cassandra-topology.properties文件存在的时候，cassandra-rackdc.properties只是做为一个备用。配置类似：

dc=DC1

rack=RAC1

该策略便于快速传播一个节点的变化，一般和PropertyFileSnitch配合使用。其获取数据中心的代码如下：

if(endpoint.equals(FBUtilities.getBroadcastAddress()))

returnmyDC;
EndpointStateepState=Gossiper.instance.getEndpointStateForEndpoint(endpoint);
if(epState==null||epState.getApplicationState(ApplicationState.DC)==null)
if(psnitch==null)
if(savedEndpoints==null)
savedEndpoints=SystemKeyspace.loadDcRackInfo();
if(savedEndpoints.containsKey(endpoint))
returnsavedEndpoints.get(endpoint).get("data_center");
returnDEFAULT_DC;
else
returnpsnitch.getDatacenter(endpoint);
}
returnepState.getApplicationState(ApplicationState.DC).value;
}

1、如果是本机，直接返回本地配置文件中的数据中心；

2、不是本机的情况：如果接收到了Gossip消息，直接返回Gossip消息中的数据中心；否则返回本机conf/cassandra-topology.properties文件中的数据中心；

机架的获取与数据中心获取类似。

RackInferringSnitch

其实现与PropertyFileSnitch类似，根据ip地址确定数据中心和机架，如图所示：

第二个8位决定数据中心，第三个8位决定机架。

Ec2Snitch

主要使用在单区域数据中心，使用私有ip地址的情况。

DynamicEndpointSnitch

该策略通过监控两个节点的通信时间，来决定最佳选择方案，该策略是默认使用的，也是Cassandra推荐的。该策略和失败检测密切相关，Cassandra失败检测原理基于Hayashibara的一篇论文(http://ddg.jaist.ac.jp/pub/HDY+04.pdf).

参考资料：

http://www.datastax.com/documentation/cassandra/2.0/cassandra/architecture/architectureSnitchesAbout_c.html

源码下载地址git://git.apache.org/cassandra.git

（编辑：李大同）

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